[发明专利]一种双梁机翼的机翼梁刚度配置方法

说明书

本发明实施例公开了一种双梁机翼的机翼梁刚度配置方法，包括：建立前后梁板元模型，前后梁板元模型分别包括多个分块板元；根据已建立的前后梁板元模型，设置多组前后梁板元厚度区间组，每组前后梁板元厚度区间组包括前梁板元厚度区间和后梁板元厚度区间；对每组前后梁板元厚度区间组对应的前后梁板元模型施加载荷，并进行拓扑优化分析，得到前后梁分块板元的厚度分布结果。本发明实施例解决了现有机翼前后梁的刚度设计，由于需要经过多次轮迭代后确定机翼前后梁的刚度比，而导致整个过程设计效率低下，耗费大量的时间和人力的问题。

技术领域

本申请涉及但不限于飞机设计技术领域，尤指一种双梁机翼的机翼梁刚度配置方法。

背景技术

双梁机翼结构在飞机设计中广泛使用，双梁机翼结构的前后梁为主承力结构，由于传载大小不同，前后梁的刚度往往是不同的，因此设计合理的前后梁刚度比尤为重要。

双梁机翼结构中，合理的前后梁刚度比不仅可以优化传载路径，提高传载效率，还可以减轻飞机重量。现有技术主要是先进行机翼前后梁的数模设计，再根据结构数模进行强度校核，若发现传载不合理或重量过大，则修改数模，优化前后梁刚度比，再进行强度校核。经过多次轮迭代后确定机翼前后梁的刚度比，整个过程设计效率低下，耗费大量的时间和人力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种双梁机翼的机翼梁刚度配置方法，以解决现有机翼前后梁的刚度设计，由于需要经过多次轮迭代后确定机翼前后梁的刚度比，而导致整个过程设计效率低下，耗费大量的时间和人力的问题。

本发明实施例提供一种双梁机翼的机翼梁刚度配置方法，包括：

建立前后梁板元模型，所述前后梁板元模型分别包括多个分块板元；

根据已建立的所述前后梁板元模型，设置多组前后梁板元厚度区间组，每组所述前后梁板元厚度区间组包括前梁板元厚度区间和后梁板元厚度区间；

对每组前后梁板元厚度区间组对应的前后梁板元模型施加载荷，并进行拓扑优化分析，得到前后梁分块板元的厚度分布结果。

可选地，如上所述的双梁机翼的机翼梁刚度配置方法中，所述得到前后梁分块板元的厚度分布结果之后，所述还包括：

确定所述厚度分布结果未满足前后梁的厚度规范时，对至少部分前后梁板元厚度区间组进行二次划分，得到多组前后梁板元厚度区间子组；

对根据每组前后梁板元厚度区间子组对应的前后梁板元模型施加载荷，并进行拓扑优化分析，得到刚度分布结果。

可选地，如上所述的双梁机翼的机翼梁刚度配置方法中，还包括：

根据前后梁分块板元的厚度分布结果，重复执行所述二次划分，以及施加载荷，并进行拓扑优化分析的步骤，得到前后梁分块板元的厚度分布结果。

可选地，如上所述的双梁机翼的机翼梁刚度配置方法中，还包括：

从所述刚度分布结果中选择前后梁板元参数结果，所述前后梁板元参数结果包括基于前后梁分块板元的厚度分布结果。

可选地，如上所述的双梁机翼的机翼梁刚度配置方法中，所述建立前后梁板元模型，包括：

根据机翼的前后梁外形面，采用有限元软件建立所述前后梁板元模型。

可选地，如上所述的双梁机翼的机翼梁刚度配置方法中，所述对每组前后梁板元厚度区间组对应的前后梁板板元模型施加载荷，并进行拓扑优化分析，得到前后梁分块板元的厚度分布结果，包括：

对每组前后梁板元厚度区间组所表示的每一种刚度比的前后梁板元模型施加载荷并进行拓扑优化分析，在控制最大应力和位移的情况下，得到使前后梁结构重量最轻的刚度分布结果。